1. Premessa al progetto del sistema di filtraggio a osmosi inversa
Il progetto di questo sistema di filtraggio a osmosi inversa si trova nella provincia di Dar es Salaam. La fonte d'acqua è un pozzo di acqua freatica di recente costruzione, una fonte vitale per l'approvvigionamento idrico domestico della regione. A causa delle condizioni geologiche, le acque sotterranee locali presentano generalmente un elevato contenuto di ioni calcio e magnesio e un'eccessiva durezza. Sebbene gli indicatori di base siano conformi allo standard tanzaniano sull'acqua potabile TZS 789:2018, le caratteristiche di durezza dell'acqua comportano numerosi rischi per l'uso quotidiano dell'acqua da parte dei residenti e per il funzionamento della rete di tubature.
Per risolvere i problemi legati all'elevata durezza delle acque sotterranee e all'insufficiente stabilità della qualità dell'acqua, questo progetto introdurrà un sistema di filtraggio industriale a osmosi inversa da 500 litri all'ora per purificare in profondità l'acqua grezza, ottenendo un miglioramento integrato di addolcimento, desalinizzazione e sterilizzazione dell'acqua. In questo modo si creerà un sistema di approvvigionamento idrico domestico centralizzato sicuro, stabile e di alta qualità, che fornirà ai residenti locali acqua potabile conforme agli standard internazionali.
2. Analisi della qualità dell'acqua grezza
Poiché l'acqua di falda è piuttosto complessa, abbiamo chiesto al nostro cliente di eseguire dei test sulla qualità dell'acqua. Il Laboratorio per la qualità dell'acqua di Dodoma, in Tanzania, ha condotto analisi complete su campioni d'acqua provenienti dal pozzo di nuova costruzione. I risultati dei test hanno identificato chiaramente le caratteristiche dell'acqua grezza e le principali aree di trattamento:
1. Indicatori fisico-chimici: L'acqua grezza ha un pH di 6,84, una temperatura di 25,3℃, una conducibilità di 609,0 μS/cm, un totale di solidi disciolti di 335,0 mg/L, una torbidità di 23,7 NTU e un colore di 8 TCU. Tutti gli indicatori rientrano negli standard tanzaniani per l'acqua potabile. La durezza totale è di 215 mg/L (calcolata come CaCO₃), classificandola come tipica acqua dura. I contenuti di ioni di calcio e magnesio sono rispettivamente 56,0 mg/L e 18,24 mg/L, che sono i fattori principali che contribuiscono alla durezza dell'acqua.
2. Indicatori microbiologici: Non sono stati rilevati coliformi totali, coliformi fecali ed Escherichia coli, il che indica che la sicurezza microbiologica è conforme agli standard e non vi è alcun rischio di contaminazione batterica patogena.
3. Altri indicatori: I contenuti di metalli pesanti come solfato, nitrato, fluoruro, ferro, manganese e rame, così come i sali inorganici, sono molto al di sotto dei limiti standard e non ci sono problemi di livelli eccessivi di sostanze tossiche o nocive.
In base al rapporto di prova e all'effettivo utilizzo dell'acqua in loco, il problema principale dell'acqua grezza era la sua elevata durezza. L'acqua dura provoca facilmente incrostazioni nelle reti idriche, negli scaldabagni, nelle lavatrici e in altre apparecchiature, riducendone la durata e aumentando i costi di manutenzione. Inoltre, l'acqua dura provoca una scarsa schiuma di sapone, compromettendo l'efficacia della pulizia e causando un sapore leggermente astringente, riducendo così l'esperienza dell'utente. Inoltre, la torbidità dell'acqua grezza si avvicinava al limite superiore dello standard, richiedendo un'ulteriore ottimizzazione per migliorare la limpidezza e la stabilità dell'acqua. Pertanto, il progetto si è concentrato sull'addolcimento e sulla riduzione della durezza, sulla purificazione profonda e sulla fornitura di acqua stabile come obiettivi principali, selezionando un sistema di filtraggio a osmosi inversa da 500 l/h come processo di trattamento principale.
3.500L/h sistema di osmosi inversa filtro processo di progettazione
La tecnologia dell'osmosi inversa è una tecnologia di separazione a membrana matura ed efficiente nel campo del trattamento delle acque industriali. Il suo principio è quello di separare le molecole d'acqua dai sali disciolti, dai colloidi, dai microrganismi, dai metalli pesanti e da altre sostanze attraverso una membrana semipermeabile sotto pressione. Il tasso di desalinizzazione e l'efficienza di rimozione della durezza sono relativamente stabili e la rendono adatta a scenari di approvvigionamento idrico di piccole e medie dimensioni.
Il filtro dell'impianto a osmosi inversa da 500 litri all'ora di questo progetto adotta un design modulare integrato, seguendo un processo completo di “pretrattamento + unità a osmosi inversa + post-trattamento + controllo automatico”, bilanciando l'effetto del trattamento, la stabilità operativa e la convenienza del funzionamento e della manutenzione localizzati. La configurazione specifica è la seguente:
- Unità di pretrattamento: Composto da un filtro multimediale, un filtro a carboni attivi e un filtro di sicurezza di precisione da 5μm. Il filtro multimediale rimuove i solidi sospesi, il limo, i colloidi e altre grandi impurità particellari dall'acqua grezza, riducendo la torbidità a meno di 1 NTU. Il filtro a carboni attivi assorbe gli odori, il cloro residuo e alcune sostanze organiche, migliorando il sapore dell'acqua. Il filtro di sicurezza intercetta le particelle fini, prevenendo i graffi e l'intasamento degli elementi della membrana a osmosi inversa e fornendo una protezione completa per l'apparecchiatura principale.
- Unità principale a osmosi inversa: Dotato di una pompa ad alta pressione a risparmio energetico, di una membrana ad osmosi inversa per acqua salmastra resistente alle incrostazioni e di un dispositivo di protezione della pressione. Progettato per un tasso di desalinizzazione ≥97% e un tasso di rimozione degli ioni calcio e magnesio superiore a 95%. Il sistema ha una capacità di produzione nominale di 500 L/h e una capacità di produzione giornaliera di 12 tonnellate, sufficiente a soddisfare il fabbisogno idrico domestico centralizzato dei residenti dell'area di Ostaibe. Progettati per l'ambiente ad alta temperatura dell'Africa, gli elementi della membrana sono stati selezionati per la loro resistenza alle alte temperature e alle incrostazioni, adattandosi alle condizioni climatiche locali e prolungando la durata della membrana.
- Unità di post-trattamento: Dotato di uno sterilizzatore a raggi ultravioletti e di un dispositivo di condizionamento della qualità dell'acqua per uccidere ulteriormente i microrganismi residui nell'acqua, garantendo la sicurezza dei microrganismi in uscita. Contemporaneamente, il valore del pH dell'acqua in uscita viene regolato finemente per migliorare il gusto e garantire che l'acqua in uscita soddisfi gli standard per l'acqua potabile di alta qualità.
- Unità di controllo automatica: Utilizzando un sistema di controllo automatico, è dotato di funzioni di lavaggio automatico, protezione da alta/bassa pressione, protezione da carenza d'acqua, allarme di guasto e misurazione della produzione d'acqua. Non è necessario l'intervento di personale dedicato, riducendo così le difficoltà del funzionamento manuale.
4. Prestazioni del filtro del sistema a osmosi inversa
Dopo la messa in funzione del filtro dell'impianto a osmosi inversa da 500 l/h, abbiamo collaborato con il Laboratorio di qualità dell'acqua di Dodoma per condurre un monitoraggio continuo di 30 giorni dell'acqua prodotta. I risultati hanno dimostrato che l'effetto del sistema di trattamento era significativo e la qualità dell'acqua soddisfaceva e superava pienamente gli standard nazionali della Tanzania.
1. Durezza nettamente migliorata: La durezza totale dell'effluente viene stabilizzata a 25-35 mg/L, riducendola agli standard dell'acqua dolce, eliminando completamente il rischio di incrostazioni e prolungando in modo significativo il ciclo di manutenzione delle reti di tubature e delle apparecchiature che utilizzano l'acqua.
2. Indicatori fisico-chimici ottimizzati: La conduttività si riduce a 80-120 μS/cm, i solidi totali disciolti sono inferiori a 100 mg/L, la torbidità è <0,5 NTU, il colore è <1 TCU, ottenendo un'acqua limpida e trasparente dal sapore dolce.
3. Sicurezza microbiologica garantita: I coliformi totali, i coliformi fecali e l'Escherichia coli non sono rilevabili nell'effluente e gli indicatori microbiologici sono conformi agli standard internazionali di igiene dell'acqua potabile.
4. Funzionamento stabile ed efficiente: Il sistema raggiunge un tasso di recupero di 65%-70%, con basso consumo energetico e bassa rumorosità. È in grado di funzionare ininterrottamente senza guasti anche in presenza di fluttuazioni di potenza locali e di ambienti ad alta temperatura, e il suo livello di automazione soddisfa i requisiti di utilizzo in loco.
Nelle applicazioni pratiche, il feedback dei clienti indica un miglioramento significativo dell'esperienza idrica, senza inconvenienti legati all'acqua dura per lavare, cucinare e bere. Il problema dell'incrostazione nelle reti di approvvigionamento idrico della comunità è stato eliminato e Apparecchiature RO i costi di manutenzione sono stati ridotti di oltre 60%, convalidando pienamente il valore dell'applicazione industriale del filtro del sistema a osmosi inversa da 500L/h nella purificazione di acque dure e sotterranee.
5. Sintesi
Questo progetto ha purificato e migliorato con successo le acque sotterranee dure della Tanzania, applicando un filtro industriale a osmosi inversa da 500 litri all'ora. L'acqua prodotta è sicura, stabile e di alta qualità, soddisfacendo pienamente le esigenze dell'uso residenziale dell'acqua e garantendo il funzionamento stabile a lungo termine del sistema di approvvigionamento idrico.
In caso di domande sul trattamento delle acque sotterranee, non esitate a contattateci per le soluzioni.
